Дома нового типа, называемые обычно экологическими, имеют все основания стать главным видом жилья постиндустриальной эпохи. Интерес к экодому со стороны инвесторов, архитекторов и сМИ перестает быть модной темой для обсуждения и переходит в стадию практической реализации проектов.

Александр Пивоваров,
архитектор

Дом в стиле Баухаус  Архитектор: Мартин Эндхардт  Результат энергопотребления дома  согласно расчетам PHPP:  15 кВт ч/м² в год  Результат теста Blower Door:  66 кВт ч/м² в год  Коэффициенты теплопроводности:  внешняя стена: 0,10 Вт/м²K фундамент: 0,10 Вт/м²K  крыша: 0,09 Вт/м²K  Особенности: монтаж теплового  насоса с геотермальными  спиралями и панельным обогревом стен

Дом нового поколения
Экодом – это индивидуальный или блокированный дом с участком земли. Он отличается радикальным ресурсосбережением и малоотходностью, он здоров и благоустроен, неагрессивен по отношению к природной среде. Достигается это главным образом применением автономных или небольших коллективных инженерных систем жизнеобеспечения и рациональной строительной конструкцией дома.
Современная история экологического домостроения начинается с энергоэффективных домов, проекты которых начали активно разрабатывать после энергетического кризиса начала 70-х годов прошлого века.
Энергоэффективные дома можно считать самыми близкими «родственниками» экологических, и с них начинается современная история экодомостроения. Несмотря на то, что энергоэффективность далеко не исчерпывает всех достоинств экологического дома, она – одно из главных его свойств.

Энергоклассификация
По степени энергоэффективности дома можно классифицировать следующим образом:
- дома переходного типа – потребляют на отопление значительно меньше энергии, чем среднестатистические;
- дома нулевого теплопотребления – утепленные настолько хорошо, что им не нужна система отопления;
- энергоавтономные или энергосамодостаточные дома удовлетворяющие все свои энергетические потребности за счет индивидуальных или коллективных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и не получающие энергию извне;
- энергоизбыточные дома, экспортирующие энергию.

Терминами «экодом» или «энергоэффективное жилище» архитекторы часто пользуются, имея в виду применение к обычному жилью того или иного комплекса архитектурно-композиционных мероприятий, снижающих его теплопотери. Это может быть придание дому закругленных форм, выделение внутри здания буферно-тепловой зоны, защита строения от господствующих холодных ветров посадками деревьев и т. д. Однако потенциал энергосбережения у этих методов невелик и составляет не более 20–30 % среднего уровня. Поэтому построить только такими способами действительно энергоэффективное жилище нельзя, можно говорить разве что о доме переходного типа.

Осторожно! Теряем тепло!
Главная проблема для любого жилья – потеря энергии. Дом теряет ее в виде тепла. Основных каналов теплопотерь три: через ограждающие конструкции, через окна и с теплом вентилируемого воздуха.
Поскольку в последнее время появились оконные конструкции с достаточно большим сопротивлением теплопередаче, впервые возникла возможность утеплять дома так, что им практически не нужна система отопления, даже в очень холодном климате. Исходя из этого, актуальным становится лозунг «Лучше один раз утеплить дом, чем всю жизнь его отапливать».
В здании, кроме функциониро вания системы отопления, постоянно происходит множество других энергетических процессов, сопровождающихся выделением тепла. Суммарно эти тепловыделения для коттеджа среднего размера составляют порядка 10 мВт*час за отопительный сезон. С другой стороны, теплопотери за этот же период могут быть несколько ниже этой величины.
Вместо системы отопления в хорошо изолированном доме для компенсации в экстремально холодные периоды достаточно иметь маломощную систему терморегулирования. Действовать она будет эпизодически, а выполняется по лучистому типу.
Существующие сегодня дома теряют на вентиляции примерно треть всего тепла. Исходя из этого, логично было бы ее сократить, однако при этом может ухудшиться качество воздуха внутри дома, что тоже недопустимо. В этом случае возможно осуществление системы мероприятий различного характера, нацеленных на замедление или компенсацию ухудшения гигиенических показателей воздуха. При этом без ухудшения его качества внутри здания можно сократить объемы вентиляции и уровень теплопотерь.
Такие потери можно сократить и за счет применения искусственных сосредоточенных приточно-вытяжных систем вентиляции с теплообменниками или тепловыми насосами.
Для энергоснабжения экодомов используют возобновляемые источники. Было бы неверным утверждать, что они экологически безупречны, но ущерб от них несравненно меньше, чем от традиционных источников энергии.

Солнечный дом
Первичная энергия для жизни на земле – солнечная. В большинстве районов Земли она может быть и основным источником энергии для экодома.
Элементарный расчет показывает, что двухэтажный коттедж, занимающий в плане 100 м2, за год получает от солнца более 160 мВт*час энергии, что превышает всю его годовую потребность даже при нынешнем расточительном потреблении.
Тепловые солнечные коллекторы превращают энергию солнечного излучения непосредственно в тепло. Основное их достоинство – высокий КПД – у современных коллекторов он достигает 45–60 %. Эффективность термальных гелиоприемников повышается, если они снабжены теми или иными концентрирующими излучение зеркальными поверхностями.
Очень перспективными для экодомов обещают стать плоские солнечные элементы с линейными концентраторами излучения – фоконы. Однако потребности в низкотемпературном тепле летом в доме невелики, а до зимы, когда оно главным образом нужно, сохранить его сложно. Этим объясняется относительно ограниченное использование фоконов в энергоэффективных домах.
В последнее время стали популярны стены с прозрачной теплоизоляцией, которые хорошо улавливают солнечное тепло и передают его внутрь зданий. Однако они могут быть интересны разве что для домов переходного типа – в экологических все же целесообразнее использовать солнечные батареи.
При отсутствии затеняющих сооружений вся площадь восточных, южных и западных фасадов, за исключением окон, может быть занята солнечными коллекторами. Прежде всего, это относится к крышам (как к наименее затеняемым поверхностям), в связи с чем уже появился термин «энергетическая крыша». Сейчас все чаще можно встретить в продаже солнечные батареи, выполненные в виде кровельных элементов.
Данные о стоимости солнечной электроэнергии, приводимые различными авторами, характеризуются значительным разбросом. По некоторым из них она лишь незначительно превышает цены ТЭС, по другим – превосходит их в несколько раз.

Сила ветра
Ветровую энергию как разновидность солнечной человек использует с древнейших времен. Особую ценность ей придает то, что во многих регионах она имеет зимний максимум, компенсирующий нехватку прямой солнечной энергии. В некоторых районах ветроресурсы оказываются столь велики, что за их счет можно с избытком удовлетворить все энергопотребности дома. При этом избыточная энергия может использоваться для производственных целей или продаваться во внешнюю сеть. Стоимость ветроэнергии в некоторых случаях уже сейчас оказывается ниже цены энергии, полученной на тепловых станциях.
Вырабатываемая ветром энергия по стоимости приближается к «тепловой», а по некоторым сообщениям даже опускается ниже ее. В США, к примеру, в связи с внедрением новых ветроустановок прогнозируется снижение стоимости производимой ими энергии до 3,5 цента за кВт*час.
В существующих сейчас ценах на энергию от ТЭС и АЭС не учитывается экологический ущерб, наносимый ее производством, поэтому прямое сопоставление стоимости энергии возобновляемых и традиционных источников неправомерно. С учетом же экологической компоненты стоимости солнечная и ветровая энергия экономически выгоднее традиционной. И в будущем этот разрыв будет только увеличиваться.

Насосное тепло
Можно отапливать дома, «отбирая» тепло у холодного воздуха, воды, льда или грунта. Это может быть осуществлено с помощью тепловых насосов – устройств, практически идентичных обычному холодильнику, с той лишь разницей, что полезным эффектом является тепло, выделяемое радиатором. Приводу теплонасоса необходимо электричество, однако получаемая тепловая энергия оказывается в 3-5 раз больше.
Использование теплонасосов для отопления зданий – очень выгодно. Во многих странах действуют государственные программы, стимулирующие их применение.

Аккумулирование энергии
Энергия от возобновляемых источников поступает нерегулярно и иногда непредсказуемо, более того – солнечные коллекторы продуцируют ее, как правило, в противофазе к графику потребности в ней дома. Действительно, в течение года большее количество энергии требуется зимой, а в рамках суток – ночью. В связи с этим возникает задача ее аккумулирования, последующего преобразования и выдачи в нужное время, в нужной форме и количестве потребляющим устройствам. Эта задача пока остается технически более сложной, чем просто получение энергии, и не имеет хорошо отработанных решений. Она заключается в создании достаточно эффективных сезонных (месяцы), среднесрочных (недели), и маневренных (дни и часы) аккумуляторов. Наибольшую рудность представляет создание сезонных устройств, от которых требуется сохранять энергию на протяжении нескольких месяцев для обеспечения зимнего пика потребления. Будем надеяться, что решение этой проблемы – дело ближайшего будущего.

Ближе к природе
В прошлом строители, пользуясь либо народными строительными традициями, либо старыми архитектурными приемами, как правило, удачно вписывали постройки в ландшафт, достигали хорошего соответствия жилищ окружающей среде. Дома были тесно связаны с окружающими природными системами, строились из местных материалов, зависели от местной энергии, продуктов питания и воды. Ближайшие природные системы перерабатывали их отходы, выполняя буферную роль.
В последние 100–150 лет в связи с индустриализацией строительства и возобладанием техноэкстремистских градостроительных концепций дома утратили связь с природным ландшафтом, а возведение многоэтажных зданий и вовсе привело к его нивелированию.
Экологический дом легче гармонично вписать в ландшафт, чем просто малоэтажную застройку и даже традиционное народное жилище. Причина этому – современная ресурсосберегающая техника, которая снижает давление на окружающие природные системы. Например, для обогрева помещения и приготовления пищи не нужны дрова или другое топливо, не сбрасываются неочищенные сточные воды и т. д. Экодом вообще подобен живому существу: в северном климате он летом запасает энергию, за счет которой существует в зимние месяцы. У него, как и у растений, есть способность использовать солнечную энергию.

Сад для дома
Полезность и желательность растений в доме и вокруг него не требует доказательств. У людей разных эпох и национальностей понятие рая устойчиво ассоциируется с образом сада. Следовательно, чтобы поднять качество жилья, надо расположить его в саду, а в северном климате желательно дополнительно устроить в доме зимний сад.
Даже в городе экодом должен иметь свой, пусть небольшой, в 2-3 сотки, участок земли, который будет использоваться преимущественно под сад, огород, оранжерею и т. д. Более того – городской экологический дом может быть микрофермой. Такой характер использования земли должен носить нормативный характер. Уже сейчас регламентация использования приусадебных и приквартирных участков – обычная практика во многих городах и поселениях.
С другой стороны, наличие озелененных придомовых территорий улучшит качество городской среды и позволит экономить площадь за счет некоторого сокращения зеленых насаждений общего пользования.

Растущий интерес
Экодом может сыграть большую роль в экологическом просвещении населения. Первые образцы таких зданий (а точнее говоря – домов, приближающихся по своим свойствам к экологическим) нередко выступают одновременно и экспонатами, используемыми в демонстрационных целях. Например, «дом будущего» в Голландии за 5 лет посетили 2,5 миллиона человек. В экспериментальном энергоэффективном доме во Фрайбурге специалисты отметили повышенный расход электроэнергии из-за паломничества телеоператорских групп. Это говорит о том, что интерес к экологическим домам сейчас обеспечен – со стороны и населения, и средств массовой информации.
Говорить об экономической эффективности или неприемлемости экожилья – примерно то же самое, что рассуждать о том, не слишком ли дорог спасательный круг для утопающего. В рамках же признания безальтернативности экожилья вообще обсуждение его экономичности вполне правомерно, поскольку позволяет трезво оценить ближайшие перспективы, темпы и тактику перехода к нему. Но это уже тема другой статьи.

Флориан ЛАММАЕР, управляющий директор «Проект пассивный дом»
Сфера энергоэффективного строительства в Украине находится в самой начальной стадии своего развития. На данный момент есть только первые попытки строительства энергосберегающих домов. Пассивных домов, полностью соответствующих требованиям немецкого Института «Пассивный дом Дармштадт», который изобрел эту технологию, в Украине пока не существует.
Рынок, о котором идет речь, можно разделить на две группы. В одной стараются объединить энергосберегающие технологии в строительстве с экологическими материалами (глина и солома). Однако в этом случае возникают проблемы с достижением необходимой герметичности и хорошего коэффициента теплопроводности зданий. Интерес к подобным тенденциям наблюдался в Германии примерно 20 лет назад, однако там глина и солома по вышеуказанным причинам так и не смогли завоевать ведущее место на рынке.
С другой стороны, на рынке формируется вторая прогрессивная группа, в которой стремятся внедрять в жизнь зарубежные стандарты, адаптировав их к местным условиям. Здесь, однако, по-прежнему существует проблема недостатка знаний и, соответственно, квалификации – например, в области проектирования.
Поэтому сейчас сектор украинского энергосберегающего строительства еще очень неразвит. Тем не менее, такая ситуация, помимо связанных с этим проблем, заключает в себе немало перспективных шансов для проектировщиков и производителей продукции.

К тому же, если еще год назад я говорил о том, что население Украины не понимает необходимости энергосбережения, то сегодня положение несколько изменилось. По сути, существуют только три главных проблемы в этом смысле.
1. Недостаточная поддержка со стороны государства
Практически все группы, проекты и инициативы, занимающиеся сейчас проблемами энергоэффективного строительства, – это частные структуры или компании с зарубежным финансированием. Со стороны украинского государства пока что мало заметных действий, которые выходили бы за рамки организации круглых столов. В тоже время, в ряде западноевропейских государств осуществляются программы финансирования, способствующие внедрению энергосберегающих мероприятий. Подобные программы были бы для Украины очень полезны.

2. Отсутствие стандартов
К сожалению, в Украине до сих пор официально не утверждено понятие энергосберегающего дома. Поэтому из-за отсутствия установленных норм в сфере энергоэффективного строительства, по сути, любое здание, освещаемое энергосберегающими лампами или оборудованное тепловым насосом, может быть названо энергоэкономным. Думаю, то, что такой подход контрпродуктивен, понятно всем. Значит, необходимо, чтобы было четко установлено, что может называться энергосберегающим домом, а что – нет. Ведь некоторые компании на строительном рынке сейчас используют ситуацию и продают под видом энергоэффективных здания, которые в Германии не прошли бы даже в качестве обычных зданий по минимально допустимым на данный момент стандартам строительства.
В сегменте пассивных домов ситуация чуть проще, поскольку такой дом – единственный стандарт, утвержденный Институтом «Пассивный дом Дармштадт» (PHI Darmstadt), требованиям которого следуют практически во всех странах Европы.

3. Недостаток знаний – опасная частичная информированность
Пока еще в Украине сказывается серьезная нехватка знаний об энергосберегающих домах и связанной с этим строительной физике, не развита должным образом и техническая база. Однако это временная проблема, существовавшая во всех странах в начале развития этого сектора строительства, и сегодня она уже решена при помощи всевозможных курсов и учреждения новых факультетов в университетах. Таким же, наверное, образом следует решать эту проблему и в Украине.

Думаю, что сложившаяся ситуация изменится сама собой, без дополнительных вмешательств, в результате роста потребительского спроса.
Достоинства каждого продукта определяются интересом к нему со стороны покупателя. Это в полной мере относится и к энергосберегающим или пассивным домам. Вследствие неминуемого дефицита энергоресурсов и связанного с ним повышения цен на газ, которые в Украине пока еще остаются на очень низком уровне, рынок таких зданий неизбежно начнет развиваться сам по себе.
Компании, которые вовремя не включатся в этот процесс развития строительной отрасли, рано или поздно будут вытеснены с рынка, и на смену им придут новые, инновационные структуры. Собственно говоря, такая тенденция заметна уже сегодня.

Благодарим за предоставленный материал редакцию журнала The Architect
http://propertytimes.ua